2022届高考物理知识点总结复习 热学的计算 鲁科版

2022届高考物理知识点总结复习：热学的计算
知识要点：
宏观量，如物体的质量、体积、密度等是可以测量的。

微观量，如分子质量；分子直径；分子体积；分子间的距离；分了个数等不能直接测量的。

我们可以通过能直接的宏观量，来估算微观量。

阿伏加德罗常数是把宏观量与微观量联系起来的桥梁。

一、估算分子数：
设分子个数N ，摩尔数n ，阿伏加德罗数N A N n N A =⋅
摩尔n 的计算有两种方法：
1、已知物质的质量为M ，摩尔质量M m 则摩尔数n M M m
=
2、已知物质的体积为V ，摩尔体积V m
则摩尔数n V V m
=
例1：估算10g 水中，含有的水分子数。

（保留两位有效数字）
解：
N n N M
M N A
A
=⋅=
⋅=
⨯⨯=⨯摩
个10
10
601033102323..()
例2：估算压强为，体积为10 l 温度27℃，空气中的分子数。

（保留两位有效数字） 解题思路：
1、将所给气体状态转化为标准状态下，求出气体体积V ′
2、用标况下气体的摩尔体积求出摩尔数n
3、分子个数N n N V N A A =⋅='
224
.
解：
PV
T P V T =00
0510273271273455455224
0200206010121002312..()
...()...()
⨯+=
⨯'
∴'==
'===⋅=⨯⨯=⨯V V l n V V n n N A 摩分摩摩个
二、估算分了的质量和，固体或液体的分子直径 1、估算分子质量：
分子质量m ，摩尔质量M 摩。

阿伏加德罗常数N A 。

m M N
=
津
2、估算液体或固体分子的直径：
估算液体或固体的分子直径时，可忽略分子之间的空隙，分子一个挨一个排列，则分子体积V 分
V V N M N M N m A m A m
A
分=
==⋅/ρρ
再将分子视为直径为d 的小球
V R d d v 分=
=∴=
4316
6333
πππ
例1：已知铜的摩尔质量是64g / mo ，铜的密度是×103kg / m 3
试估算铜原子的质量和
半径。

解：铜原子的质量
m M N kg m A ==⨯⨯=⨯--64106010
1110323
25
..()
铜的摩尔体积：V M m m
=
ρ
铜的原子体积：V V N M N M N m A m A m
A
=
==
/ρρ
每个铜分子的直径：d
v d d v M N m A
=
==16
663
3
3πππρ
代入数据
d m =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯--66410
3148910601028103
3233
10....()
三、估算气体分子间的平均距离
气体分子模型：
气体分子间距离比分子的线度大的多，在进行估算时，可以认为气体分子均匀分布在空间。

每个分子占有一个小立方体的空间，分子位于重点方体中心，如图所示。

每个分子平均占空体积V V N m
A
=
分子间距离d V V N m
A
==33
例：某容器中气体压强为，温度为27°，求容器中空气分子间的平均距离。

解：1 mo 标况下的气体，在题目所给状态下，求占有的体积V ，
R V T PV
T 000=
122427302300123⨯==..V V d
每个分子平均占空体积
V V
N d A
分=
=⨯-211022.()
分子间的平均距离
d V dm ==⨯=⨯=⨯---分
322324
3
8211021010
610.()
气体的性质
知识要点：
（一）气体的状态参量——体积、温度和压强 1、气体的体积：
国际单位制中，体积单位：m 3
常用单位及换算关系：
111011103333
6
3
L dm m mL cm m
====--
2、气体的温度：
（1）温度：表示物体的冷热程度，是七个基本物理量之一。

（2）国际单位制中，用热力学温度标表示的温度，叫热力学温度。

单位：开尔文。

（符号）：K
热力学温度摄氏温标换算关系：
T t
=+27315
.
3、气体的压强：
（1）气体压强：气体对容器壁单位面积上的压力。

（2）气体压强可以用压强计测量。

（3）压强的单位：
国际单位制中用：帕斯卡、符号：2
常用单位：标准大气压（atm）毫米汞柱（mmHg）
换算关系： 1 atm = 760mmHg = ×105mHg =
1
760
atm =
P P V V
1 1
2
1
=PV P V
1122
=P
V
-
1
T T T
321
>>1℃0℃
1 273P P
t
P
t
-
=
00
273
P P
t
t
=+
1
273
()273℃
P
P
T
T
1
2
1
2
=
P
nR V T k nR
V
=
V V V 321>>1℃0℃
1
273
V V t t =+
01273
()V V T T 121
2
=V nR P
T =
k nR P
=
P P P 321
>>R V T P V T 111222
=
0.283 kgo ，密度ρ＝×103 kg/m 3
若100滴油酸的体积为1 mL ，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少取N A ＝×1023
mo －1
，
球的体积V 与直径D 的关系为V ＝错误!πD 3
，结果保留一位有效数字
【答案】 1×101 m 2
【解析】 一个油酸分子的体积V 0＝错误!
由球的体积与直径的关系得分子直径D ＝错误!
一滴油酸的体积V ＝错误! m 3＝1×10－8 m 3
1滴油酸所形成的单分子油膜的面积S ＝错误!，解得S ＝1×101 m 2
例2 [2022·福建卷T 282] 2一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量×104
J ，
气体对外界做功×104
J ，则该理想气体的_______．填选项前的字母
A ．温度降低，密度增大
B．温度降低，密度减小
C．温度升高，密度增大
D．温度升高，密度减小
D 【解析】从外界吸热，Q＝×104 J，对外界做功，W＝－×104 J，由ΔU＝Q＋W可得，ΔU＝×104J，内能增大，这说明温度升高；又气体对外界做功，体积增大，由ρ＝错误!可知，密度减小．D正确．。